危険物取扱者 乙種第4類 基礎的な物理学及び基礎的な化学 練習問題 第49問: エタノール(C2H5OH)30グラムが完全燃焼するとき生成する水(H2O)の質量として最も近いものはどれか。ただし原子量はH=1、C=12、O=16とする。
基礎的な物理学及び基礎的な化学
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第49問
エタノール(C2H5OH)30グラムが完全燃焼するとき生成する水(H2O)の質量として最も近いものはどれか。ただし原子量はH=1、C=12、O=16とする。
解答と解説を先に見る
先に見ると、この問題は今回は育ちません。
正解: 1. 36グラム
エタノールの完全燃焼反応式は「C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O」です。エタノールのモル質量は2×12+6×1+16=46 g/molなので、30gは30÷46≒0.652モルです。
反応式よりエタノール1モルから水3モルが生成されるので、生成される水は0.652×3=1.957モルです。水のモル質量は18g/molなので、生成する水の質量は1.957×18≈35.2gとなり、選択肢の中では「36グラム」が最も近い値です。
「18グラム」はエタノール1molあたりの水1mol分にすぎず過少です。「27グラム」は1.5mol分の水に相当し、計算と合いません。
「54グラム」はエタノール1mol(46g)から生成される水3mol(54g)に相当し、30gに対しては過大です。「72グラム」はさらに過大で誤りです。
エタノール1モルの完全燃焼で水は3モル生じるので、30g(約0.652モル)からは水約1.957モル、すなわち約35.2gが生成します。
関連キーワード: エタノール完全燃焼・モル計算・生成物の質量・量論計算
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